BIM技術(shù)在裝配式建筑施工過程中的應(yīng)用研究

摘? 要：隨著建筑行業(yè)的不斷更新發(fā)展，建筑工程越來越多采用裝配式進行施工。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在預(yù)制工廠進行生產(chǎn)，最后再施工現(xiàn)場進行組裝以及裝配。而BIM技術(shù)在近幾年也隨著市場不斷的完善發(fā)展，不斷的被使用到裝配式建筑施工中去，大大的提高工程裝配施工的工作效率。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;預(yù)制構(gòu)件;三維模擬

中圖分類號：TU17???? 文獻標(biāo)識碼：A??????? 文章編號：2096-6903（2021）04-0000-00

0 引言

隨著BIM技術(shù)在建筑工程中的持續(xù)應(yīng)用，BIM技術(shù)越來越融入并適應(yīng)建筑施工過程。通過信息建模、建筑設(shè)計等。BIM技術(shù)可在設(shè)計、構(gòu)建和組織信息時提高建筑工程的質(zhì)量，從而更好地滿足企業(yè)單位和建筑用戶的需求。BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用也反映了信息技術(shù)的發(fā)展，反映了我國建筑企業(yè)的整體發(fā)展水平。因此，施工經(jīng)理通過智能地裝配裝配裝配的構(gòu)件來施工，這表明BIM技術(shù)在建筑設(shè)計和施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用研究對發(fā)展具有重要意義。

1 相關(guān)概述

1.1 BIM技術(shù)概述及特點

BIM技術(shù)都可以叫做建筑信息模型技術(shù)，主要是對建筑工程中的各項相關(guān)數(shù)據(jù)以及信息進行收集，根據(jù)數(shù)字信息技術(shù)的使用，能夠有效的模擬出真實的情況，同時還能夠建立出三維建筑模型。BIM技術(shù)的特點是完備性、可視性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、一致性、關(guān)聯(lián)性、模擬性等，這樣就能夠有效的對工程中的各個環(huán)節(jié)進行設(shè)計以及核對，利于提升施工準(zhǔn)備階段的工作效率以及工作的質(zhì)量。BIM技術(shù)能夠把傳統(tǒng)的平面圖紙，通過三維的方式來進行展示，同時還能夠和設(shè)備以及材料的各種信息進行匹配，從而挑選出適合自己的型號，要能夠縮短實地勘察以及檢驗的時間，從而使得工作壓力得到緩解。通過對BIM技術(shù)使用，相關(guān)的設(shè)計人員進行多次設(shè)計，不斷優(yōu)化，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低，在三維建筑模型上進行模擬以及試驗，這樣能夠使得設(shè)計更具有經(jīng)濟性和實用性。對于客戶而言，就有了更多的選擇，根據(jù)模擬客戶就能夠提前看到工程的效果，這樣甲方就能夠在進行施工之前提出修改意見，更能滿足甲方的實際需求。

1.2 裝配式建筑

對于裝配式建筑具體來說，所指的是在車間中生產(chǎn)預(yù)制建筑構(gòu)件，能夠直接的將其運到施工的現(xiàn)場中進行裝配和組裝。裝配式建筑施工可以對內(nèi)部組成構(gòu)件的改變，這樣能夠使得模組化的建筑施工能夠?qū)崿F(xiàn)。

2 我國裝配式建筑工程的發(fā)展現(xiàn)狀

裝配式的建筑已經(jīng)出現(xiàn)了較長的時間，而在過去我國許多的開發(fā)商更偏向于采用混凝土澆灌的方式來進行建造，只有少數(shù)使用裝配式建筑模式。裝配式的建筑，它自身有著非常多的優(yōu)點，不管是在成本以及工期或者是效率來說，都比傳統(tǒng)的混凝土建造技術(shù)要好很多。但正是因為他自身是具有先進性的，裝配式建筑在技術(shù)方面有著較高的標(biāo)準(zhǔn)，在過去我國還沒有具備這樣的預(yù)制裝配的技術(shù)，所以，即使裝配式建筑具有較大的優(yōu)勢，但是因為各種條件的限制，也極少數(shù)甲方會選擇嘗試這樣的建筑施工模式。但隨著勞動力日益缺乏，對環(huán)保要求越日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)的建筑模式逐漸不能滿足社會日益增長的需求，所以建筑工程施工模式就需要加強創(chuàng)新。在預(yù)制裝配技術(shù)水平不斷的提升下，裝配式建筑已經(jīng)不斷的成為時代的首選方式?，F(xiàn)在有許多的人知名的建筑企業(yè)在進行建設(shè)的過程中，都是采用裝配式的建筑模式來進行施工，并且在這個過程中還能獲得較高的經(jīng)濟收益，就使得裝配式建筑進入市場，已經(jīng)達(dá)到了一種引領(lǐng)的效果。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工過程中的應(yīng)用研究

3.1 通過BIM技術(shù)進行建設(shè)初期指導(dǎo)性質(zhì)量管理

BIM技術(shù)在進行建設(shè)的前期，它能夠起到具有指導(dǎo)作用以及決定作用的效果，BIM技術(shù)能夠使傳統(tǒng)的方案設(shè)計過程中的人工圖紙，二維模型構(gòu)件轉(zhuǎn)變到三維空間模型。與此同時，對計算機三維模型進行構(gòu)建，工程前期設(shè)計以及后期施工都可以使用，提高工作效率，優(yōu)化工程投資。它與以往的建筑工程中的三維動畫設(shè)計是不一樣的[1]，這個技術(shù)模型主要是給工程的設(shè)計施工來進行服務(wù)的，以往的三維動畫只能起到宣傳的效果，而BIM技術(shù)在進行模型的構(gòu)建過程中，主要是進行對整個工程的建設(shè)施工以及后期運維服務(wù)，不僅僅是在工程的工作程序上能夠更加的簡化，與此同時，三維模型的出現(xiàn)也能夠有效的防止了傳統(tǒng)圖紙模型在進行構(gòu)建的時候設(shè)計師思考不周而使得工程的設(shè)計出現(xiàn)問題的情況，會讓工程的施工前期能夠在視覺體驗上更加的直觀，能夠使得工程的管理以及工作質(zhì)量達(dá)到提升。

3.2 構(gòu)件設(shè)計階段

對于裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)而言，主要是以工廠作為基礎(chǔ)，進行一些具有規(guī)模化的生產(chǎn)活動，若是出現(xiàn)設(shè)計變更，或者裝配式構(gòu)件發(fā)生改變，會導(dǎo)致施工現(xiàn)場無法進行裝配工作。采用BIM信息平臺能夠有效的對裝配式構(gòu)件設(shè)計以及構(gòu)件深化設(shè)計進行控制，從而使得裝配式構(gòu)件更加的具有正確性和可生產(chǎn)性，使得裝配構(gòu)件準(zhǔn)確安裝，防止出現(xiàn)錯誤或者遺漏。通常情況應(yīng)根據(jù)項目裝配式的特征對PC構(gòu)件進行建模規(guī)則的梳理工作，PC構(gòu)件庫搭建能夠有效的反映出了預(yù)留鋼筋、預(yù)留洞口、預(yù)埋線盒等元素的空間位置關(guān)系，同時還能夠和其他的專業(yè)進行碰撞檢查，從而使得預(yù)埋定位以及鋼筋碰撞得到有效的解決。按照預(yù)制構(gòu)建過程管理的需求而言，根據(jù)“簡便、易辨識、可延續(xù)”的特征，進行對預(yù)制構(gòu)件編碼體系的建立工作，對于每一個PC構(gòu)件都有自己唯一的身份ID，比如：002-01-001-0001，需要和RFID芯片結(jié)合起來并植入PC構(gòu)件中，使得 PC構(gòu)件安裝問題得到有效的解決，同時也有利于對每種構(gòu)件數(shù)量的統(tǒng)計更準(zhǔn)確。

3.3 強化構(gòu)件運輸管理，保障工程質(zhì)量

對于裝配式建筑而言，對于加強運輸?shù)墓芾硪埠苤匾?，進行運輸時應(yīng)對運輸?shù)臅r間以及空間進行有效的控制，注意加強運輸?shù)墓芾砉ぷ?，能夠提升工程的效率。因為預(yù)制構(gòu)件是具尺寸大，質(zhì)量重，運輸難的特點，所以在運輸?shù)臅r候就有可能出現(xiàn)不可預(yù)估的事情，使得工程的進度受到阻礙，對項目成本造成虧損。除此之外，運輸車輛應(yīng)根據(jù)運輸構(gòu)件的尺寸、種類進行有效的分析，從而能夠進一步進行科學(xué)性和合理性的安排工作，與此同時，需要對運輸?shù)臅r間以及運輸路線進行合理的規(guī)劃，降低因構(gòu)件積壓等狀況而造成的損失。

3.4 在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中的應(yīng)用

預(yù)制構(gòu)件作為裝配式建筑中的基石，任何一個地方出現(xiàn)不匹配或者誤差，都有可能影響整個建筑安全性，所以，對于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求較高，在構(gòu)件生產(chǎn)時，應(yīng)嚴(yán)格的按照圖紙來進行生產(chǎn)。BIM技術(shù)也可以應(yīng)用在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中，可以對物質(zhì)構(gòu)件的生產(chǎn)進行優(yōu)化。在對預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)進行設(shè)計的過程中，廠家可以根據(jù)BIM技術(shù)的模型庫內(nèi)的各個預(yù)制構(gòu)件的模型來進行去提取，可以直接的按照模型中的各類構(gòu)件的詳細(xì)尺寸來進行生產(chǎn)，然后再制定科學(xué)有效的生產(chǎn)方案。廠家在構(gòu)件中植入RFID數(shù)據(jù)芯片，記錄好構(gòu)件的型號、材料、生產(chǎn)者以及安裝的地方，并導(dǎo)入到芯片中，便于施工后期進行核對，同時也有利于安裝現(xiàn)場管理[2]。除此之外，施工企業(yè)可以根據(jù)采用BIM技術(shù)來對裝配式構(gòu)件制作的過程進行全面的優(yōu)化，為了使得數(shù)據(jù)信息以及預(yù)制構(gòu)建系統(tǒng)達(dá)到有效對接的效果，在設(shè)計完成之后，把加工的信息根據(jù)條形碼的方式來進行保存，從而達(dá)到自動化的生產(chǎn)目的。

3.5 在施工階段的運用

（1）注意將預(yù)制構(gòu)件管理工作做到完善。裝配式建筑所涉及到的預(yù)制構(gòu)件的種類是多種多樣的，數(shù)量也是較多的。因此，在開展施工的過程中，有可能會出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的丟失以及運用錯誤等情況發(fā)生。在進行施工的時候，所采用的BIM技術(shù)則就要根據(jù)從從BIM技術(shù)、RFID技術(shù)進行運用，需要在短時間內(nèi)根據(jù)對預(yù)制構(gòu)件的使用狀況來達(dá)到全面跟蹤的效果，這樣就能夠達(dá)到對管控目標(biāo)的實現(xiàn)效果。再將預(yù)制構(gòu)件運用到施工的現(xiàn)場中后，根據(jù)門禁軟件系統(tǒng)，對RPID閱讀器進行增加，那能夠達(dá)到對構(gòu)件入場的狀況等進行很好的記錄。再把構(gòu)件運行到現(xiàn)場時，到相關(guān)的工作人員對構(gòu)件的數(shù)量以及質(zhì)量等各個方面進行有效的檢查和管理，在通過全面的檢查過后才能夠把BIM技術(shù)要求運輸車輛進行運輸?shù)捷^為具體的地方，這樣就能夠使得裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的管理質(zhì)量得到有效的增強，有利于使得施工的效率得到有效提升。（2）BIM模擬技術(shù)。根據(jù)對模擬BIM技術(shù)進行運用，這樣能夠根據(jù)運用達(dá)到對施工流程進行模仿的效果，除此之外，需要嚴(yán)格的按照施工的設(shè)計內(nèi)容來進行，對施工工藝與流程等基礎(chǔ)上的一些具體施工的狀況進行很好的模擬。根據(jù)在施工建設(shè)的角度來看，因為他在進行施工的過程中，對于機械化水平，施施工工藝以及質(zhì)量等各方面都有著較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，因此，為了使得在進行施工的過程中防止材料出現(xiàn)浪費等情況發(fā)生，就需要采用BIM技術(shù)來將施工的模擬工作進行完善，在對具體的狀況進行掌握過后，再針對性的對施工的方案進行分析，要善于發(fā)現(xiàn)缺點，這樣就能夠達(dá)到對施工方案的設(shè)置具有針對性的特點。此外，在進行施工時，需要對材料的管理制度進行有效的完善，主要是對材料進行優(yōu)化和整合，注意明確工程建設(shè)的重點，需要對安全事故發(fā)生率等各方面進行針對性的分析，這樣能夠使得工程的施工質(zhì)量水平得到有效提升。（3）在進行模擬施工裝配式建筑時，施工環(huán)節(jié)是重中之重，若是在進行施工的過程中沒有做好相關(guān)的管理工作，這就會使得設(shè)計圖紙的優(yōu)勢沒有辦法得到良好的展現(xiàn)。因此，在進行施工的準(zhǔn)備工作過程中，根據(jù)對BIM技術(shù)你具有針對性的施工工作，能夠使得施工中所存在的一些潛在的問題得到模擬處理，與此同時，需要把設(shè)計的構(gòu)件以及各項參數(shù)等都輸入到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，要對此進行相應(yīng)模型的建立工作，這樣有利于施工管理人員對所潛在的一些安全隱患作出正確的判斷，能夠發(fā)現(xiàn)跟設(shè)計存在差異的一些問題。若是發(fā)現(xiàn)了潛在的問題，就需要及時對設(shè)計的方案進行修改，同時還需要將模型和具體的參數(shù)納入到參考信息中去，在進行方案的改進工作過程中，首先還需要對管理和設(shè)計人員的溝通進行加強。

3.6 B1M技術(shù)在檢測階段的應(yīng)用

裝配式建筑在竣工后，應(yīng)根據(jù)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對工程進行檢測，使得工程的達(dá)到一種安全可靠的狀態(tài)。與傳統(tǒng)的質(zhì)量檢測對比，傳統(tǒng)檢測在發(fā)現(xiàn)問題后，再進行解決方案的制定，對于這樣的問題沒有更進一步的思考和分析，同時也沒有做好總結(jié)工作。而在BIM技術(shù)，質(zhì)量檢測管理者就需要在該技術(shù)的支撐之下進行對質(zhì)量的管理，使用不但能夠?qū)栴}進行及時的解決，還能夠針對一些容易出現(xiàn)的問題做好總結(jié)工作。

4 結(jié)語

隨著中國經(jīng)濟水平的提高和科技的進步，建筑業(yè)逐步走向信息化、機械化和現(xiàn)代化。建筑設(shè)計和管理中逐漸采用BIM技術(shù)，建立了系統(tǒng)化的管理系統(tǒng)和程序，能夠有效地表達(dá)建筑內(nèi)容，避免項目施工過程中出現(xiàn)問題。同時，通過三維仿真直觀地展示了完整的構(gòu)造內(nèi)容，滿足了裝配結(jié)構(gòu)構(gòu)造有效運行的要求。因此，在整個組合建筑施工過程中，需要更加重視BIM技術(shù)，同時提高對其科學(xué)應(yīng)用控制和BIM技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識，以成功實現(xiàn)組合建筑的施工目標(biāo)，從而加強設(shè)計與施工之間的聯(lián)系，提高效率。

參考文獻

[1]曲桂鳳.BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的應(yīng)用研究[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2019（24）：18-19.

[2]張玉林，董知恩，張婷婷，等.BIM技術(shù)在裝配式建筑施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（33）：98.

收稿日期：2021-04-16

作者簡介：莫遠(yuǎn)昌（1982—），男，廣西梧州人，研究生，高級工程師，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計。

Application of BIM Technology in the Construction of Assembly Building

MO Yuanchang

（Hualan design （Group） Co.， Ltd.， NanningGuangxi530011）

Abstract： With the continuous development of the construction industry， more and more prefabricated constructions are used in construction projects. Structural components are produced in a prefabricated factory， and finally assembled and assembled on the construction site. In recent years， with the continuous improvement and development of the market， BIM technology has been continuously used in prefabricated building construction， greatly improving the work efficiency of engineering assembly construction.

Keywords： BIM technology; prefabricated building; prefabricated components; three-dimensional simulation